电抗器设计优化算法.pdf

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1、VoI．32No．5．，第32卷第5期电力电容器与无功补偿。40‘2011年10月PowerCapacitor＆ReactivePowerCompensation0ct．2011电抗器设计优化算法刘全峰，党红阁，梁艺超，苗海涛(陕西合容电力设备有限公司，陕西渭南714000)摘要：通过1种基于设计变量重构的优化算法，从而将干式空心电抗器优化设计的变量减少到5个。首先对干式空心电抗器层等电阻电压、包封等温升和包封等高无法同时满足的原因进行了分析，并且提出了相应的解决方法。进一步，将约束法应用到干式空心电抗器的优化设计中，实现了此类电抗器的多目标优化设计。关键词：电抗

2、器；设计变量；约束法中图分类号：TM47文献标识码：A文章编号：1674—1757(2011)05-0046-05OptimizationAlgorithmoftheReactorDesignLIUQuan—feng，DANGHong—ge，LIANGYi—chao，MIAOHai—tao(ShaanxiHerongElectricalDeviceCo．，Ltd．，Weinan714000，China)Abstract：Thedesignoptimizationvariablesofdrytypeaircorereactorarereducedtofivethro

3、ughoptimizationalgorithmbasedontheoptimizationofthedesignvariables’reconstruction．Firstly，thecausesthatfailedtomeet，constantresistorvoltage，constanttemperatureriseandconstantheightofencapsulation，areanalyzed，andthecorrespondingsolutionsareproposed．Further，theconstraintmethodisappliedt

4、otheoptimizationdesignofdryair-corereactorandmulti—objectiveoptimizationdesignofsuchcapacitorisachieved．Keywords：reactor；designvariables；cons~aintmethod法J。但是这些优化算法都有一定的局限性，例0引言如：由于空心电抗器的设计变量多且变量个数不近年来，干式空心电抗器因其优异的性能而确定，这些优化算法应用时就会出现寻优时间长得到工程界和学术界的重视。与此同时，干式空甚至寻优失败；由于空心电抗器优化设计的约束心电抗器设计

5、相关的计算方法和优化问题也得到条件复杂，这些优化算法采用惩罚函数法处理约了较深入的研究。束条件时的计算效率低、工作量大；这些优化算法目前干式空心电抗器设计方法比较成熟的是将电抗器体积或原材料重量作为单目标优化的目计算机辅助设计方法，它的设计过程实际上是人标函数，但却忽略了电抗器损耗作为电抗器另外工试凑和定性分析比较相结合的过程。计算机辅一项重要性能指标的优化J。助设计一方面要求设计人员具有丰富的经验，另本文提出了一种基于设计变量重构的优化算一方面则要求设计结果有较大改进和提高的裕法，从而将干式空心电抗器优化设计的变量减少量。到5个。最后，用具体的算例验证所提出的设

6、计应用于干式空心电抗器优化设计的算法主要方法的有效性，对于不同型号的干式空心电抗器，有复合形法、伸缩保差法和自适应遗传算只需给定电抗器的额定容量、额定电压和电抗率收稿日期：2011-07-07作者简介：刘全峰(1979一)，男，工程师，从事无功补偿成套装置、电抗器及放电线圈研究设计。第5期·设计与研究·刘全峰，等电抗器设计优化算法·47·等参数，即可通过计算获得一组Pareto最优设计[minf[F(y)]⋯方案。【8．t．Y∈D，j，∈一、1优化设计式(4)中，D为设计变量j，的定义域。可以看出，原优化问题(NCP)最终转化成一个／7,一，维的无1．1设计变量重

7、构的优化算法约束优化问题，可行域Fy=D。设非线性约束优化问题模型为1．2干式空心电抗器优化设计miIX)．1．2．1电抗器一次设计s．t．h()=0，i=1，2，L，I干式空心电抗器的优化设计是一个非线性约(NCP)g如)≥0,j：1，2，￡，．，(1)束优化问题]。首先假设电抗器有m个包封和nX∈，∈R个层。将电抗器内径、包封数、气道宽度、包封导线式(1)中，h()：0为非线性等式约束条件；gj线径(m个)和层电流(n个)作为设计变量，其数()I>0为非线性不等式约束条件；为n维设计目为m+n+3。变量；D为设计变量x的定义域；R表示n维实等式约束条件可分为数

8、向量的集合